2022高三化学（全国版）一轮复习试题：专题五 钠、镁、铝及其化合物 1 Word版

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专题五 钠、镁、铝及其化合物
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考点1　钠及其化合物
1.某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应。

下列说法不正确的是(　　)
A.②中大量气泡的主要成分是氧气
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.产生④中现象的原因可能是溶液中含有强氧化性物质
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
2.[2020北京东城区二模]某实验小组利用pH传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。

实验操作
实验数据



下列分析错误的是(　　)
A.①与②的实验数据相同,是因为②中的OH-未参与反应
B.加入试剂的体积相同时,②中所得沉淀质量大于③中所得沉淀质量
C.从起始到a点过程中反应的离子方程式为Ca2++2OH-+2HCO3-CaCO3↓+2H2O+CO32-
D.b点对应溶液中水的电离程度小于c点对应溶液中水的电离程度
3.[2018海南,17,10分]某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题:

(1)选用如图所示装置及药品制取CO2。打开弹簧夹,制取CO2。为了得到干燥、纯净的CO2,产生的气流应依次通过盛有　　　　、　　　　的洗气瓶(填试剂名称)。反应结束后,关闭弹簧夹,可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　。不能用稀硫酸代替稀盐酸,其原因是　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表:
步骤
现象
将一小块金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入盛有CO2的集气瓶中。充分反应,放置冷却
产生大量白烟,集气瓶底部有黑色固体产生,瓶壁上有白色物质产生
在集气瓶中加入适量蒸馏水,振荡、过滤
滤纸上留下黑色固体,滤液为无色溶液

①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分。取适量滤液于2支试管中,向一支试管中滴加1滴酚酞溶液,溶液变红;向第二支试管中滴加澄清石灰水,溶液变浑浊。据此推断,白色物质的主要成分是　　　　(填标号)。 
A.Na2O　　　B.Na2O2　　　C.NaOH　　　D.Na2CO3
②为检验黑色固体的成分,将其与浓硫酸反应,生成的气体具有刺激性气味。据此推断黑色固体是　　　　。 
③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 
考点2　碱金属及其化合物的性质　焰色反应
4.[2018全国卷Ι,7,6分]磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:

下列叙述错误的是(　　)
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
5.[2017海南,16,10分]锂是最轻的活泼金属,其单质及化合物有广泛的用途。回答下列问题:
(1)用碳酸锂和　　　　反应可制备氯化锂。工业上可由电解LiCl-KCl的熔融混合物生产金属锂,阴极上的电极反应式为　　　　　　　　　　。 
(2)不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾,其原因是　。 
(3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分,可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是  　。 
(4)LiPF6易溶于有机溶剂,常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解,其热分解产物为PF5和　　　　。 
考点3　镁及其化合物
6.[2020山东高考,9,2分]以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:

已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是(　　)
A.浸出镁的反应为MgO+2NH4ClMgCl2+2NH3↑+H2O
B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D.分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
7.[2018天津,7,14分]下图中反应①是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题:

(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H-除外):　　　　,Mg在元素周期表中的位置:　　　　,Mg(OH)2的电子式:　　　　。 
(2)A2B的化学式为　　　　。反应②的必备条件是　　　　。上图中可以循环使用的物质有　　　　。 
(3)在一定条件下,由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料　　　　(写化学式)。 
(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)用Mg制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:
RBrRMgBr(R:烃基;R':烃基或H)
依据上述信息,写出制备所需醛的可能结构简式:　　　　　　。
考点4　铝及其化合物
8.[2017浙江下半年选考,31,10分]某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体,具体流程如下:

已知:AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚;明矾在水中的溶解度如下表。

温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
溶解度/g
3.00
3.99
5.90
8.39
11.7
24.8
71.0
109

请回答:
(1)步骤Ⅰ中的化学方程式　　　　　　　　　　;步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式　　　　　　　　　　。 
(2)步骤Ⅲ,下列操作合理的是　　　　。 
A.坩埚洗净后,无需擦干,即可加入Al(OH)3灼烧
B.为了得到纯Al2O3,需灼烧至恒重
C.若用坩埚钳移动灼热的坩埚,需预热坩埚钳
D.坩埚取下后放在石棉网上冷却待用
E.为确保称量准确,灼烧后应趁热称重
(3)步骤Ⅳ,选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序　　　　　　　　。 
①迅速降至室温　②用玻璃棒摩擦器壁　③配制90 ℃的明矾饱和溶液　④自然冷却至室温　⑤选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央　⑥配制高于室温10~20 ℃的明矾饱和溶液

(4)由溶液A制备AlCl3·6H2O的装置如图:
①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和　　　　　　　　　　　。 
②步骤Ⅴ,抽滤时,用玻璃纤维替代滤纸的理由是　　　　　　　　　　　;洗涤时,合适的洗涤剂是　　　　。 
③步骤Ⅵ,为得到纯净的AlCl3·6H2O,宜采用的干燥方式是　　　　　　　。  
拓展变式
1.下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是(　　)
A.取a克混合物充分加热,减重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
2.[2016海南,14改编]明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。实验室中,采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示:

下列叙述错误的是(　　)
A.回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用
B.沉淀为Al2(CO3)3
C.操作a包含蒸发浓缩、冷却结晶等
D.上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3
3. [2021 安徽合肥调研] 2019年诺贝尔化学奖授予在锂离子电池方面作出卓越贡献的三位科学家。锂离子电池的广泛应用要求处理电池废料以节约资源、保护环境。采用湿法冶金工艺处理废旧磷酸亚铁锂电池正极片(由LiFePO4活性材料、Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂组成)的部分流程如图所示:

已知:Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3,部分物质的溶解度(S)如表所示。

T/℃
S(Li2CO3)/g
S(Li2SO4)/g
S(Li3PO4)/g
20
1.33
34.2
0.039
80
0.85
30.5
—

(1)滤液1中溶质成分为　　　　　　　　　(写化学式);为提高酸浸的浸出率,除粉碎、搅拌外,还可采用的方法有　　　　　　　　　　　　　　　　(写出1种即可)。 
(2)酸浸时,可用H2O2代替HNO3,其优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;写出H2O2在酸浸时发生反应的离子方程式:　　　　　　　　。 
(3)流程中调节pH的作用是　　　　　　　　　　　;用热水洗涤的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)若滤液3中c(Li+)=4 mol·L-1,加入等体积的饱和Na2CO3溶液后,沉淀中的Li元素占原Li元素总量的90%,计算滤液3中c(CO32-)=　　　　mol·L-1。 
(5)工业上将回收的Li2CO3、FePO4粉碎后与过量炭黑混合,高温灼烧再生制备LiFePO4,写出反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　;该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为　　　　。 
4.[2020四川成都七中模拟]过氧化钙(CaO2)常用作种子及谷物的无毒性消毒剂,常温下为白色固体,微溶于水,易溶于酸,不溶于乙醇、碱性溶液等。某实验小组拟探究CaO2的性质及其实验室制法。
(1)实验探究CaO2与酸的反应。
实验操作
实验现象
向盛有4 g CaO2的大试管中加入10 mL稀盐酸得溶液a
剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体
取5 mL溶液a于试管中,滴入2滴紫色石蕊溶液
溶液变红,一段时间后溶液颜色明显变浅,稍后溶液变为无色

①CaO2与盐酸反应的化学方程式为　　　　　　　　。 
②加入紫色石蕊溶液,一段时间后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的　　　　　　　　　(填化学式)。 
(2)可以利用反应Ca2++H2O2+2NH3·H2OCaO2↓+2NH4++2H2O在碱性环境下制取CaO2。
①NH3·H2O在Ca2+和H2O2的反应过程中所起的作用是　　　　　　　。 
②反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2。过滤需要的玻璃仪器是　　　　　　　　;将过滤得到的白色晶体依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是　　　　　　　。 
5.硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知硼镁矿的主要成分为Mg2B2O5·H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。一种利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如图1所示。

图1
(1)写出硼元素在元素周期表中的位置:　　　　　。 
(2)将硼砂溶于水后,用硫酸调节溶液的pH≈3.5以制取硼酸(H3BO3),该反应的离子方程式为　　　　　　　　。 
(3)由MgCl2·6H2O制备MgCl2时,“一定条件”是　　　　。 
(4)制得的粗硼在一定条件下反应生成BI3, BI3在一定条件下受热分解可以得到纯净的单质硼。0.200 0 g粗硼制成的BI3完全分解,将生成的I2配制成100 mL碘水,量取10.00 mL碘水于锥形瓶中,向其中滴加几滴淀粉溶液,用0.300 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。(提示:I2+2S2O32-2I-+S4O62-)滴定终点的现象为　　　　　　　　,该粗硼样品的纯度为　　　　%。 
(5)H3BO3[也可写成B(OH)3]可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备。工作原理如图2所示。

图2
①b膜为　　　　(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜,写出产品室发生反应的离子方程式:　　　　　　　　,理论上每生成1 mol H3BO3,N室可生成　　　　L(标准状况)气体。 
②N室中,进口和出口的溶液浓度大小关系为a mol·L-1　　　b mol·L-1(填“>”或“